Neuroni Von Economo: cosa sono, dove sono localizzati e le loro funzioni

I neuroni Von Economo sono una classe speciale di cellule nervose., descritto per la prima volta poco meno di un secolo fa, caratteristiche dell'uomo e delle grandi scimmie.

Sono speciali per la loro particolare struttura a forma di fuso e perché sono coinvolti in lavorazioni complesse cognitivi che hanno a che fare con la socializzazione, l'empatia, l'intuizione o il processo decisionale complesso.

In questo articolo spieghiamo in cosa consistono questi tipi di neuroni, dove possiamo localizzarli, cos'è la loro struttura e quali funzioni svolgono e cosa succede quando queste cellule si sviluppano anomalo.

• Si consiglia di leggere: ["Tipi di neuroni: caratteristiche e funzioni"](Tipi di neuroni: caratteristiche e funzioni)

Neuroni Von Economo: definizione, localizzazione e sviluppo

I neuroni Von Economo, noti anche come neuroni del fuso, prendono il nome dallo psichiatra e neurologo austriaco Costantino F. Von Economo, che nel 1926 fornì una descrizione dettagliata della morfologia e della distribuzione corticale di questo tipo di neurone.

Von Economo è stato anche il primo scienziato a dimostrare che queste cellule fusate sono neuroni. cellule specializzate situate nello strato Vb della corteccia cingolata anteriore e della corteccia insulare frontale soprattutto.

I neuroni del fuso, a differenza della maggior parte dei tipi di cellule nervose, sono presenti nelle grandi scimmie. (gorilla, scimpanzé, bonobo e oranghi) e nell'uomo, ma assente in altri tipi di primati.

I neuroni Von Economo si sviluppano tardi, sia ontogeneticamente che filogeneticamente. Queste cellule compaiono per la prima volta alla settimana 35 di gestazione; alla nascita è presente solo il 15% circa dei numeri postnatali e entro quattro anni sono presenti numeri adulti.

Secondo la ricerca, le cellule del fuso sembrano essersi evolute circa 15 milioni di anni fa, prima della divergenza evolutiva di oranghi e ominidi. La loro scoperta in alcune balene suggerisce che potrebbe esserci una seconda evoluzione indipendente di questo tipo di neurone.

L'osservazione che le cellule di von Economo sono presenti in un gruppo altamente significativo di animali ha portato a ipotizzare che siano di grande importanza nell'evoluzione umana e nella funzione cerebrale.

Il fatto che questi neuroni siano stati scoperti in altre specie (come le balene) suggerisce che potrebbero essere un adattamento neurale obbligatorio nei grandi cervelli, che consentirebbe una rapida elaborazione e trasferimento di informazioni lungo proiezioni altamente specifiche e che si sono evolute in relazione ai comportamenti sociali emergente.

Struttura

Von Economo ha descritto questo tipo di cellule come neuroni che mostrano una forma a fuso e una lunghezza insolita., orientata perpendicolarmente alla superficie piale della corteccia, con un grande assone apicale e un singolo dendrite basale, quasi della stessa larghezza del suo soma.

Il suo grande assone apicale e il soma allungato con un grande volume sono simili a quelli del neurone piramidale corticale, ma i neuroni von Economo mancano dei numerosi dendriti basali che hanno le cellule piramidali e ricevono invece input da un sottoinsieme relativamente piccolo della corteccia. poco; inoltre, i neuroni del fuso sono circa cinque volte più grandi dei neuroni piramidali dello strato V (in media).

La loro somiglianza strutturale con i neuroni piramidali suggerisce che questi neuroni possono svolgere funzioni simili, e perché la velocità con cui lo fanno I neuroni conducono le informazioni di solito covariano con il diametro dei loro assoni, i grandi neuroni von Economo possono farlo molto rapidamente, rispetto ad altri neuroni.

Tuttavia, i neuroni von Economo sono relativamente rari in una regione come la Corteccia cingolata anteriore, poiché costituiscono solo l'1-2% del numero totale di neuroni in questa area del cervello.

Nella corteccia insulare frontale, questi tipi di neuroni sono il 30% più numerosi nell'emisfero destro che in quello sinistro.; un processo di differenziazione emisferica che si verifica nei primi quattro anni di sviluppo postnatale negli esseri umani.

funzioni

Le indagini effettuate suggeriscono che la corteccia insulare frontale e la corteccia cingolata anteriore, le regioni cerebrali in cui è stato localizzato il maggior numero di neuroni del fuso, sono coinvolti nel ragionamento sociale, nell'empatia, nelle emozioni e nel monitoraggio dell'attività autonomica viscerale, Tra le altre funzioni.

La corteccia cingolata anteriore ha proiezioni verso la corteccia frontopolare, che è stata correlata a processi di dissonanza cognitiva e incertezza. Data la morfologia delle cellule Von Economo, sono state descritte come neuroni a proiezione rapida e, a causa delle funzioni delle aree in cui si ritiene ricevere e proiettare informazioni, si ritiene che giocherebbero un ruolo importante nell'intuizione, nel rapido processo decisionale e nella risoluzione dei processi di dissonanza cognitivo.

I neuroni del fuso aiutano a canalizzare i segnali neurali dalle regioni profonde della corteccia a parti relativamente distanti del cervello. È stato dimostrato che i segnali dalla corteccia cingolata anteriore vengono ricevuti nel Zona di Brodmann 10, nella corteccia frontopolare, dove si pensa che la regolazione del dissonanza cognitiva e disambiguazione tra alternative.

D'altra parte, nell'uomo, emozioni intense attivano la corteccia cingolata anteriore, poiché trasmette segnali neurali che provengono dal amigdala, un centro primario di elaborazione delle emozioni della corteccia frontale. La corteccia cingolata anteriore è attiva anche durante compiti impegnativi che richiedono giudizio e discriminazione, nonché il rilevamento degli errori.

La corteccia cingolata anteriore è anche coinvolta nelle funzioni autonomiche, comprese le funzioni motorie e digestive., svolgendo anche un ruolo nella regolazione della pressione sanguigna e della frequenza cardiaca.

Le significative capacità olfattive e gustative della corteccia cingolata e della corteccia insulare frontale sembrano essersi dissipate durante l'evoluzione, a ora svolgono funzioni potenziate legate alla cognizione superiore, che vanno dalla pianificazione e consapevolezza di sé al gioco di ruolo e inganno.

Va anche notato che la ridotta funzione olfattiva degli esseri umani, rispetto ad altri primati, potrebbe essere correlata al fatto che le cellule del fuso situate in centri neurali cruciali hanno solo due dendriti invece di molti, con conseguente integrazione neurale ridotto

Disturbi legati allo sviluppo anormale di questi neuroni

Lo sviluppo anormale dei neuroni von Economo è stato collegato a vari disturbi della personalità e disturbi dello sviluppo neurologico., in particolare quelli caratterizzati da distorsioni della realtà, disturbi del pensiero, disturbi del linguaggio e ritiro sociale.

Inoltre, è stato implicato lo sviluppo e il funzionamento anormali di questo tipo di neurone disturbi come l'autismo, poiché in vari studi è stato possibile verificare che i neuroni del fuso partecipano ai processi cognitivi coinvolti nella rapida valutazione intuitiva di situazioni complesse. In questo senso, è stato suggerito che potrebbero far parte dei circuiti che supportano le reti sociali umane.

È stato proposto che i neuroni di von Economo siano correlati alle aree cerebrali associate alla teoria della mente, attraverso la trasmissione di informazioni da la corteccia cingolata e le aree frontoinsulari alla corteccia frontale e temporale, dove intuizioni rapide sono combinate con giudizi deliberativi più lenti.

Nei disturbi dello spettro autistico, i neuroni del fuso non si svilupperebbero correttamente e questo fallirebbe potrebbe essere in parte responsabile delle difficoltà sociali che emergono dall'applicazione dei processi di intuizione difettoso.

Oltretutto, la degenerazione selettiva dei neuroni del fuso è stata osservata anche in malattie come l'Alzheimer e la demenza. Ad esempio, nei pazienti con demenza frontotemporale, un disturbo neurodegenerativo che provoca la persona a perdere empatia e diventare irregolare e insensibile, si è visto che il 70% dei neuroni Von Economo erano danneggiato.

Infine, va notato che alcune ricerche hanno suggerito che lo sviluppo anormale di questi neuroni potrebbe essere correlato alla patogenesi di schizofrenia, sebbene ad oggi non siano stati ottenuti risultati conclusivi.

Riferimenti bibliografici:

• Allmann, J. M., Watson, K. K., Tetreault, N. A., & Hakeem, A. E. (2005). Intuizione e autismo: un possibile ruolo per i neuroni Von Economo. Tendenze nelle scienze cognitive, 9(8), 367-373..

• Seeley, W. W., Carlin, D. A., Allmann, J. M., Macedo, M. N., Bush, C., Miller, B. L., & Dearmond, S. J. (2006). La demenza frontotemporale precoce prende di mira i neuroni unici delle scimmie e dell'uomo. Annals of Neurology: Gazzetta ufficiale dell'American Neurological Association e della Child Neurology Society, 60(6), 660-667.

• Watson, K. K., Jones, T. K., & Allmann, J. M. (2006). Architettura dendritica dei neuroni di von Economo. Neuroscienze, 141(3), 1107-1112.